内容正文:
重难点05 氧化还原反应的概念、规律、配平及计算
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氧化还原反应的概念、规律、配平及计算
考向一 是否为氧化还原反应的判断
考向二 氧化还原反应的相关概念
考向三 氧化还原反应的性质规律
考向四 氧化还原反应的配平
考向五 氧化还原反应的计算
氧化还原反应是高考的必考内容,从考查内容上看:
(1)借助STSE型试题判断指定反应是否是氧化还原反应、氧化还原反应中电子的转移数目在NA题目中是命题的热点;
(2)物质氧化性、还原性的强弱常与离子方程式正误判断融合考查;
(3)在工艺流程题中常常涉及陌生氧化还原方程式的书写。
预测2024年高考仍可能在选择题中结合生产、生活,考查氧化还原反应的判断、氧化还原反应的概念及相互关系、简单计算等,应予以关注。
【策略1】理顺氧化还原反应的基本概念及相互关系
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
【策略2】掌握氧化还原反应电子转移的表示方法
(1)双线桥法:①标变价、②画箭头(反应物指向生成物)、③算数目、④说变化。
。
(2)单线桥法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得”“失”字样。
。
【策略3】掌握氧化还原反应的基本规律
价态律
元素处于最高价,只有氧化性(如KMnO4中的Mn);
元素处于最低价,只有还原性(如S2-、I-);
元素处于中间价态,既有氧化性,又有还原性(如Fe2+、S、Cl2等)
强弱律
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
在适宜的条件下,用氧化性(还原性)较强的物质可制备氧化性(还原性)较弱的物质,用于比较物质的氧化性或还原性的强弱;
优先律
①同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。
②同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
③常见的强弱顺序
氧化性:MnO(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>I2>稀H2SO4>S,
还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2(SO)<S2-。
转化律
(1)同一元素不同价态间发生的氧化还原反应,化合价的变化规律遵循:高价+低价→中间价态,中间价态可相同、可不同,但只能靠近不能相互交叉(即价态向中看齐)。
例如,不同价态的硫之间可以发生的氧化还原反应是
注:不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
(2)歧化反应规律思维模型
“中间价―→高价+低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
守恒律
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
【策略4】熟练氧化还原反应配平的基本技能
(1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的,一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法:先将得失电子数配平,再观察两边电荷。补项原则:
条件
补项原则
酸性条件下
缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件下
缺H或多O补H2O,少O补OH-
(4)当方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(5)在有机化合物参与的氧化还原反应方程式的配平中,一般有机化合物中H显+1价,O显-2价,根据物质中元素化合价代数和为零的原则,确定碳元素的平均价态,然后进行配平。
【策略5】掌握得失电子守恒思想在化学计算中的应用
(1)一找各物质:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)二定得失数:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。
(3)三列关系式:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=
n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
考向一 是否为氧化还原反应的判断
1.(2023·全国·统考高考真题)下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A.使用明矾对水进行净化 B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热 D.荧光指示牌被照发光
2.(2022·北京·高考真题)下列物质混合后,因发生氧